[發(fā)明專利]平臺化的智能終端系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 202010796429.1 | 申請日： | 2020-08-10 |
| 公開（公告）號： | CN112003909B | 公開（公告）日： | 2021-10-01 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 姚鋼;劉東;周荔丹;陳飛 | 申請（專利權(quán)）人： | 上海交通大學(xué) |
| 主分類號： | H04L29/08 | 分類號： | H04L29/08 |
| 代理公司： | 上海交達(dá)專利事務(wù)所 31201 | 代理人： | 王毓理;王錫麟 |
| 地址： | 200240 *** | 國省代碼： | 上海;31 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 平臺 智能 終端 系統(tǒng) 及其 實現(xiàn) 方法 | ||
一種平臺化的智能終端系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，包括：基于精簡指令集(RISC?V)原則的開源指令集架構(gòu)且具有微控制單元(MCU)的主板、片上系統(tǒng)的現(xiàn)場可編程邏輯器件(Soc FPGA)、高速計算板卡、傳感器組合、無線通訊模塊、有線通訊模塊和電源模塊，其中：中低速的有線通訊模塊、無線通訊模塊以及傳感器組合分別與主板和SoC FPGA相連，SoC FPGA與主板之間通過排線相連，SoC FPGA與計算板卡通過PCIE相連接。本發(fā)明通過構(gòu)建軟硬件可重構(gòu)、可編程、面向多應(yīng)用場景自主適應(yīng)的平臺化多類型智能終端系統(tǒng)，提升終端處理信息的能力；采用MCU+FPGA+PCRAM的架構(gòu)，并給出智能終端低功耗運行的電能管理技術(shù)，集數(shù)據(jù)高效處理、低功耗運行于一體。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及的是一種物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的技術(shù)，具體是一種平臺化的智能終端系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法。
背景技術(shù)
現(xiàn)有的智能終端雖然為日常生活提供了諸多方便，但也存在諸如軟硬件難以重構(gòu)的問題，其導(dǎo)致智能終端種類繁多，智能終端基礎(chǔ)硬件設(shè)施的碎片化；對于規(guī)模化的信息難以做到智能感知、交互協(xié)同，導(dǎo)致終端處理信息的效能難以進(jìn)一步提升；在低速率、低數(shù)據(jù)量類型的超低功耗物聯(lián)網(wǎng)終端裝置中，普遍存在著供電困難、超長待機(jī)與運行的能耗難題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對當(dāng)前智能終端基礎(chǔ)硬件設(shè)施碎片化、難以重構(gòu)、終端處理信息的效能較低、難以實現(xiàn)超長待機(jī)等問題，提出一種平臺化的智能終端系統(tǒng)及其實現(xiàn)方法，通過構(gòu)建軟硬件可重構(gòu)、可編程、面向多應(yīng)用場景自主適應(yīng)的平臺化多類型智能終端系統(tǒng)，解決智能終端基礎(chǔ)硬件碎片化問題；同時對現(xiàn)有物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)進(jìn)行創(chuàng)新，提出新型四層架構(gòu)，提升終端處理信息的能力；采用MCU+FPGA+相變存儲器(PCRAM)的架構(gòu)，并給出智能終端低功耗運行的電能管理技術(shù)，集數(shù)據(jù)高效處理、低功耗運行于一體；進(jìn)行環(huán)境微能源的收集，實現(xiàn)多類型能源對終端的復(fù)合供電，解決能耗難題。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：
本發(fā)明涉及一種平臺化的智能終端系統(tǒng)，包括：基于精簡指令集(RISC-V)原則的開源指令集架構(gòu)且具有微控制單元(MCU)的F0板卡、混合可編程片上系統(tǒng)(SoC FPGA)、高速計算板卡、傳感器組合、中低速和高速無線通訊模塊、中低速有線通訊模塊、相變存儲器(PCRAM)和電源模塊，其中：中低速有線通訊模塊、中低速無線通訊模塊、電源模塊以及傳感器組合分別與F0板卡相連并構(gòu)成低端底板；高速計算板卡、PCRAM以及高速無線通訊模塊分別與混合可編程片上系統(tǒng)相連并構(gòu)成中高端底板；中高端底板與低端底板之間通過排線相連。
技術(shù)效果
本發(fā)明整體解決了面向多源傳感信息感知、運算、融合功能的開源、可重構(gòu)終端研制的技術(shù)問題。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具備多源傳感信息感知、運算、融合功能，適用于多種應(yīng)用場景，信息處理效能比現(xiàn)有三層架構(gòu)高出35％，且可以實現(xiàn)實現(xiàn)低功耗、低速率場景下的10年待機(jī)目標(biāo)。
附圖說明
圖1為本發(fā)明所提供的智能通用終端詳細(xì)設(shè)計方案示意圖；
圖2為本發(fā)明所提供的可編程、可剪裁、可重構(gòu)的片上系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明所提供的智能終端低功耗運行的電能管理技術(shù)示意圖。
具體實施方式
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